Mi az a GPU? A grafikus egységek megmagyarázása

A számítógépes grafika elengedhetetlen része minden modern számítógépes rendszernek, még a könnyű laptopoknak is. A „GPU” a grafikus feldolgozó egységet jelenti, és ez a számítógép része, amely felelős a képernyőn megjelenő képekért.

Mit csinál a GPU

Ha a számítógépét csak az alapokhoz használja – az internet böngészéséhez, vagy irodai szoftvereket és asztali alkalmazásokat használ -, nincs sokkal több, amit tudnia kell a GPU-ról. Ez a számítógép része, amely felelős a monitoron látottakért, és ennyi.

Azonban a játékosok vagy bárki számára, aki olyan munkát végez, amely GPU-gyorsítással jár, például a 3D-s renderelés, a videokódolás és így tovább, a GPU sokkal több munkát végez. Ezeknek az embereknek sokkal többet kell kihozniuk a GPU-ból, ezért merüljünk tovább.

A GPU-k különböző típusai

Két elsődleges típusú GPU kapható egy modern számítógéphez: integrált és diszkrét. Ez utóbbinak semmi köze a figyelem elkerüléséhez. A diszkrét ebben az értelemben azt jelenti, hogy külön vagy külön.

A grafikus kártyák általában nagy, terjedelmes bedobható alkatrészek asztali számítógépekhez, amelyek egy, kettő vagy néha három ventilátorral rendelkeznek. Ezek a kártyák tartalmazzák a tényleges grafikus processzor chipet, valamint RAM-ot a nagyobb grafikai terhelések, például a videojátékok kezeléséhez. A ventilátorok hűvös állapotban tartják az alkatrészeket.

Az asztali grafikus kártyák a legkönnyebben frissíthető elemek. Csak bedobja a kártyát egy PCIe x16 nyílásba, csatlakoztasson egy kábelt az áramforráshoz (ha szükséges), majd telepítse az illesztőprogramokat.

A laptopok különálló GPU-kat is tartalmazhatnak. A terjedelmes kártya helyett a diszkrét laptop GPU azonban csak az alaplapra forrasztott chip. Az asztali számítógépekkel ellentétben ezeket nem könnyű frissíteni.

Ezután vannak integrált grafikák, amelyek közvetlenül a processzorba vannak beépítve. Nem minden CPU rendelkezik ezzel. Az AMD asztali Ryzen CPU-i például arról híresek, hogy egyáltalán nem rendelkeznek integrált grafikával.

Az „F” betűvel végződő Intel asztali Core chipekből hiányzik a grafika, csakúgy, mint az „X” -nel végződő Core X-Series processzorokból. Mivel ezeknek a processzoroknak nincs GPU-ja, alacsonyabb áron értékesítik őket.

A grafika nélküli processzor csak az asztali számítógépekre vonatkozik. A laptopokat megint csomagcsomagként értékesítik, így vagy különálló GPU-ra, vagy a processzorba beépített integrált grafikára van szükség.

Az integrált grafikával rendelkező modern processzorok meglepően nagy teljesítményűek lehetnek. Egyesek képesek kiválasztott régebbi AAA címek futtatására játszható képkockasebességgel, amikor a grafikai beállítások alacsonyabbak.

Költséghatékony választás azok számára, akik még nem engedhetik meg maguknak álmaik grafikus kártyáját. Aki azonban komoly játékokat szeretne folytatni, külön GPU-ra lesz szüksége.

Mit csinál a GPU

A GPU tevékenységének megértésének legegyszerűbb módja, ha videojátékokról beszélünk. Egy játék során láthatunk egy számítógép, egy személy képét, egy tájat vagy egy 3D objektum bonyolultan részletes modelljét. Bármit is látunk, mindezt a grafikus feldolgozó egységnek köszönhetjük.

A videojátékok olyan összetett vállalkozások, amelyekhez sok matematikai számítás szükséges, amelyek párhuzamosan zajlanak a képek képernyőn való megjelenítéséhez. A GPU kifejezetten grafikus információk feldolgozására szolgál, beleértve a kép geometriáját, színét, árnyékolását és textúráit. RAM-ja arra is specializálódott, hogy nagy mennyiségű információt tároljon a GPU-ba, és a képadatok, amelyek framebuffer néven ismertek, és amelyek a képernyőn vannak.

A GPU megkapja az összes utasítást a képek képernyőn történő rajzolásához a CPU-tól, majd végrehajtja azokat. Ezt a folyamatot, amely az utasításoktól a kész képig halad, renderelési vagy grafikai folyamatnak nevezzük.

A 3D-s grafika létrehozásának alapegysége a sokszög. Pontosabban háromszögek. Szinte minden, amit egy tipikus videojátékban lát, hatalmas háromszöggyűjteményként indul. Lehetnek más formák is, de túlnyomó többségük háromszög.

Ezeket az alapalakokat más vonalakon és pontokon kívül „primitíveknek” nevezik. Úgy vannak felépítve, hogy felismerhető tárgyakat, például asztalt, fát vagy botot tartó varázslót készítsenek. Minél több sokszöget használ egy objektumhoz, annál részletesebbek lehetnek a kész képei.

Minden objektumnak megvan a saját koordinátakészlete, amelyet be kell állítani egy jelenetben. Ha egy ember például egy ebédlő képét rajzolná, akkor a saját megítélésünket használnánk arra vonatkozóan, hogy hol legyen az asztal és a székek, vagy hogy ezeknek a tárgyaknak milyen közel kell lenniük a falhoz.

A számítógép nem tudja megadni ezeket az ítélethívásokat, és koordinátákat igényel az elhelyezéshez. Ez az egyik oka annak, hogy néha nagyon rosszul alakulnak a dolgok a videojátékokban, és hirtelen meglát egy tárgyat a levegőben.

Miután beállította a jelenetet, a GPU elkezdi kitalálni a perspektívát annak alapján, hogy a „kamera” hol nézi a jelenetet. Például egy utcán vívott csata egészen másképp fog kinézni, ha a karaktered egy parkoló busz tetején áll, és a káoszra néz, és lopakodó pillantásokat lop, miközben egy felborult taxi mögött kuporog. Ismét sok matematika folyik a látószögek kitalálásához.

Kicsit finomítás után a képek megkapják a textúrákat, az árnyékokat, a színt és az árnyékolást, ami mindezeket életre kelti.

Mindez a grafikus feldolgozás villámgyors sebességgel zajlik, nehéz számításokat igényel, ezért elsősorban külön feldolgozó egységre van szükség.

A GPU kifejezetten grafikus feldolgozásra készült, amely sok matematikai számítást igényel, amelyek párhuzamosan történnek. Ez a nagyobb hangsúly a számításokra és a párhuzamos műveletekre vezethető vissza, ezért a korai Bitcoin szószólói a GPU-kkal töltött platformokhoz fordultak a kriptovaluta érmék bányászatához szükséges matematika előállításához. A CPU-k időközben nem annyira specializáltak és általánosabb célúak.

Technikailag támaszkodhat CPU-ra a grafikákhoz, de ez nem lenne hatékony, és a végeredmény soha nem lenne vizuálisan annyira lenyűgöző. A CPU-nak egyszerűen nincsenek erőforrásai a legtöbb játékhoz. Már fut az operációs rendszer, más programok és háttérfolyamatok. Ez is segíti a játék futtatását fizikai számításokkal, AI műveletekkel és egyéb feladatokkal.

Melyik GPU-ra van szüksége?

Most már ismeri a GPU tevékenységének alapjait és a különféle típusokat. Szóval, honnan tudhatja, melyikre van szüksége? Ha asztali számítógépen játszik játékot, szüksége van egy grafikus kártyára, és a vélemények egész világa odakinn segít kiválasztani a legjobbat.

Általában mindenképpen szerezzen be egy grafikus kártyát, amely megfelel a monitor felbontásának, például 1080p, 1440p vagy 4K. A videojátékok funkciói folyamatosan fejlődnek, és új hardvert igényelnek. Ez azt jelenti, hogy a grafikus kártyák általában gyorsabban elavulnak, mint a többi alkatrész. Az asztali számítógépek tulajdonosainak vásárolniuk kell valamit az elmúlt két-három évben.

Legyen nagyon-nagyon óvatos, ha laptopon szeretne játszani. Számos játék laptop különálló GPU-val rendelkezik, amelyek akár két generációval is régiek és ugyanannyiba (vagy majdnem annyiba) kerülnek, mint egy újabb GPU-val rendelkező laptopok.

Ha a lelkes videoszerkesztésre összpontosít, akkor fontosabb a nagy teljesítményű CPU, de szükség van egy különálló grafikus kártyára is (akár néhány generációra is).

Mindenki más számára az integrált grafika fog megfelelni. Nincs szükség grafikus kártya beszerzésére a video streaminghez, az alapvető internetes játékokhoz vagy akár az alapvető fotószerkesztéshez. Csak győződjön meg arról, hogy a CPU valóban rendelkezik integrált GPU-val. Ellenkező esetben frusztráló meglepetés érheti Önt, amikor megpróbálja elindítani az új asztali verziót.

Ha kíváncsi vagy, megteheted ellenőrizze, melyik GPU van a Windows 10 PC-n.

ÖSSZEFÜGGŐ: A számítógépen lévő grafikus kártya (GPU) ellenőrzése